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J-GLOBAL ID：201702270252173995   整理番号：17A0851133

3相TFMモデルを用いたパイロット規模のか焼炉内の反応性流れのシミュレーション【Powered by NICT】

Simulation of the reacting flow within a pilot scale calciner by means of a three phase TFM model

著者 (12件)： Zeneli M. (Centre for Research and Technology Hellas, Chemical Process & Energy Resources Institute (CERTH/CPERI), Athens branch: Egialias 52, 151 25, Marousi, Athens, Greece) ,  Zeneli M. (Laboratory of Steam Boilers and Thermal Plants National Technical University of Athens 9, Heroon Polytechniou Street, 157 80, Zografou, Greece) ,  Nikolopoulos A. (Centre for Research and Technology Hellas, Chemical Process & Energy Resources Institute (CERTH/CPERI), Athens branch: Egialias 52, 151 25, Marousi, Athens, Greece) ,  Nikolopoulos A. (Laboratory of Steam Boilers and Thermal Plants National Technical University of Athens 9, Heroon Polytechniou Street, 157 80, Zografou, Greece) ,  Nikolopoulos N. (Centre for Research and Technology Hellas, Chemical Process & Energy Resources Institute (CERTH/CPERI), Athens branch: Egialias 52, 151 25, Marousi, Athens, Greece) ,  Nikolopoulos N. (Laboratory of Steam Boilers and Thermal Plants National Technical University of Athens 9, Heroon Polytechniou Street, 157 80, Zografou, Greece) ,  Grammelis P. (Centre for Research and Technology Hellas, Chemical Process & Energy Resources Institute (CERTH/CPERI), Athens branch: Egialias 52, 151 25, Marousi, Athens, Greece) ,  Grammelis P. (Laboratory of Steam Boilers and Thermal Plants National Technical University of Athens 9, Heroon Polytechniou Street, 157 80, Zografou, Greece) ,  Karellas S. (Centre for Research and Technology Hellas, Chemical Process & Energy Resources Institute (CERTH/CPERI), Athens branch: Egialias 52, 151 25, Marousi, Athens, Greece) ,  Karellas S. (Laboratory of Steam Boilers and Thermal Plants National Technical University of Athens 9, Heroon Polytechniou Street, 157 80, Zografou, Greece) ,  Kakaras E. (Centre for Research and Technology Hellas, Chemical Process & Energy Resources Institute (CERTH/CPERI), Athens branch: Egialias 52, 151 25, Marousi, Athens, Greece) ,  Kakaras E. (Laboratory of Steam Boilers and Thermal Plants National Technical University of Athens 9, Heroon Polytechniou Street, 157 80, Zografou, Greece)
資料名： Fuel Processing Technology  (Fuel Processing Technology)
巻： 162  ページ： 105-125  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0298B  ISSN： 0378-3820  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究の目的は,パイロット規模のか焼炉,ダルムシュタット工科大学(TUD)に位置する1MW二重流動層(DFB)設備の一部である内部反応性流れの三次元CFDシミュレーションである。流動床か焼炉のライザは11.365mの高さを有する円筒管及び底部領域近傍の0.28mとフリーボードで0.3967Mに等しい種々の内径である。吸熱反応に必要なエネルギーは,同じ反応器内の石炭燃焼により供給される。ガス収着剤燃料流は純粋なEuler二流体モデル(TFM)によってシミュレートした,これはANSYS Fluent市販プラットフォームに取り込まれ,多数のユーザー定義機能の実現である。二固相の存在のために二重分散した粗流に対する粒状流(KTFG)の速度論的理論の修正版を適用した。新しいクラスタ相関と均一Gidaspowモデルと高度エネルギー最小化多重スケール(EMMS)方式は,ガス収着剤とガス燃料運動量交換係数の計算に適用した。Syamlal Obrien対称モデルは収着剤燃料運動量交換係数の計算に使用した。文献から得た適切な反応速度は反応器内部で発生する不均一系及び均一系反応のシミュレーションに適用した。CaCO_3CaOへの焼成とは別に,炭酸化反応も数値モデルに組み込まれている,逆反応が有利であるかどうかを観察するために,温度は焼成条件以下である。計算流体力学(CFD)モデルは,ライザに沿った圧力と温度分布およびか焼炉出口でO_2/CO_2濃度に関する入手可能な実験データに対して検証した。シミュレーション結果は,炭酸化反応が実際に底層近傍,低温値によるものであるが,か焼速度が零に等しいことを示した。バーナ断面の高さにわたって,燃料は,反応器に入るが,温度は焼成条件に迅速に上昇した。熱伝達機構について,両固相における気体-固体熱交換係数は底層付近の最大値をとり,その後減少することが見られ,流れが希薄になるにつれて。この事実は対流交換係数と固体体積分率の間の強い依存性を明らかにした。最後に,CFDモデルの精度について,その妥当性を向上させるために,抗力モデル,反応速度,熱伝達係数のような,適用した異なるサブモデルは,将来のシミュレーションでさらに検討すべきである。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： ライザ ,  計算流体力学 ,  収着剤 ,  反応器 ,  流動層 ,  対流 ,  温度分布 ,  *か焼 ,  反応速度 ,  熱伝達率 ,  三次元 ,  固相 ,  体積率 ,  *シミュレーション ,  熱伝達

著者キーワード (6件)： チャー燃焼 ,  TFM ,  シミュレーション ,  Euler ,  灰化 ,  3相流

分類 (5件)： 排ガス処理法  (SC04020W) ,  燃焼一般  (XE04010W) ,  吸着剤  (YB03000W) ,  ガス化,ガス化プラント  (YE02040Q) ,  反応操作(単位反応)  (XE01040I)

タイトルに関連する用語 (8件)： 3相 ,  TFM ,  モデル ,  パイロット ,  規模 ,  か焼 ,  反応性流れ ,  シミュレーション